【正文】 。 the environment temperature and humidity in site, the winding technology of coils and the stability of power supply are the factors effected on stability of instrument.KEY WORDS：SCM (Single Chip Micyoco) Metal detector Linear halleffect sensor Electricmagnetic induction sensitivity目 錄摘 要 IAbstract II第1章 分析探測(cè)金屬的理論依據(jù) 11．1 金屬探測(cè)器的研究意義 11．2 金屬探測(cè)器的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 11．3 金屬探測(cè)器理論依據(jù) 21．4 主要性能分析 3第2章 硬件電路設(shè)計(jì) 52．1 系統(tǒng)組成 52．2 電路原理圖 52．3 硬件電路功能描述 62．3．1 線性霍爾傳感器 72．3．2 放大和峰值檢波電路 92．3．3 A/D轉(zhuǎn)換電路 102．4 系統(tǒng)控制單元 132．5 顯示警告電路 152．6 電源電路 152．7 整機(jī)工作原理描述 16第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 173．1 軟件設(shè)計(jì)思想 173．2 數(shù)字濾波及算法說明 173．3 主程序流程圖 193．4 主要子程序模塊設(shè)計(jì) 193．4．1 初始化子程序 193．4．2 中斷服務(wù)程序 203．4．3 數(shù)字濾波程序設(shè)計(jì) 213．4．4 發(fā)光與報(bào)警模塊 23第四章 結(jié)論與展望 254．1 結(jié)論 254．2 展望 25參考文獻(xiàn) 27致 謝 2828第1章 分析探測(cè)金屬的理論依據(jù)1．1 金屬探測(cè)器的研究意義金屬探測(cè)器作為一種最重要的安全檢查設(shè)備，己被廣泛地應(yīng)用于社會(huì)生活和工業(yè)生產(chǎn)的諸多領(lǐng)域。此外，文中還對(duì)影響金屬探測(cè)儀的靈敏度與穩(wěn)定性的因素進(jìn)行了探討，認(rèn)為儀器的工作頻率、檢測(cè)線圈的尺寸及匝數(shù)等是影響靈敏度的主要因素；而應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境溫度、濕度及線圈的制作工藝和供電電源的穩(wěn)定程度是儀器穩(wěn)定性的影響因素。系統(tǒng)軟件采用匯編語言編寫。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)智能金屬探測(cè)儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)Design and implementation of intelligent metal detector 學(xué) 生 姓 名專 業(yè)學(xué) 號(hào)指 導(dǎo) 教 師學(xué) 院長(zhǎng)春理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)摘 要本文著重介紹了一種基于AT89S52單片機(jī)控制的智能金屬探測(cè)儀的硬件組成、軟件設(shè)計(jì)、工作原理及主要功能。該金屬探測(cè)儀以AT89S52單片機(jī)為核心，采用線性霍爾元件UGN3503作為傳感器，來感應(yīng)金屬渦流效應(yīng)引起的通電線圈磁場(chǎng)的變化，并將磁場(chǎng)變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化，單片機(jī)測(cè)得電壓值，并與設(shè)定的電壓基準(zhǔn)值相比較后，決定是否探測(cè)到金屬。在軟件設(shè)計(jì)中，采用了數(shù)字濾波技術(shù)消除干擾，提高了探測(cè)器的抗干擾能力，確保了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 金屬探測(cè)儀 線性霍爾元件 電磁感應(yīng) 靈敏度 AbstractThis paper describes the positions of hardware and software, working principles and the functions of an intelligent metal detector which mainly consists of AT89S52 Single Chip Micyoco and linear HallEffect Sensor. The equipment adopts UGN3503U linear halleffect sensor as probe to detect the magnetic field change of the centre of a search coil resulted from eddy current effect and turn this magnetic field change into voltage change. The SCM measures the peak value of voltage and pares it with reference voltage. Then determine whether detect metal or not. In case of detection of a metallic mass, the Metal Detector provides an acoustical and optical alarm. The systems software drops the assembler language to be written. Inside the software, the digital filter technology is utilized to eliminate the jamming. So the stability of system and the measuring veracity are improved. The effect of all factors on sensitivity and stability of Metal Detector are discussed in this paper. It is concluded that the operating frequency, the size of the search coil and turns are the main factors affected on the sensitivity of the instrument。比如在機(jī)場(chǎng)、大型運(yùn)動(dòng)會(huì)(如奧運(yùn)會(huì))、展覽會(huì)等都用金屬探測(cè)器來對(duì)過往人員進(jìn)行安全檢測(cè)，以排查行李、包裹及人體夾帶的刀具、槍支、彈藥等傷害性違禁金屬物品；工業(yè)部門(包括手表、眼鏡、金銀首飾、電子等生產(chǎn)含有金屬產(chǎn)品的工廠)也使用金屬探測(cè)器對(duì)出入人員進(jìn)行檢測(cè)，以防止貴重金屬材料的丟失；目前，就連考試也開始啟用金屬探測(cè)器來防止考生利用手機(jī)等工具進(jìn)行作弊[1]。而為了能夠準(zhǔn)確判定金屬物品藏匿的位置，就需要金屬探測(cè)器具有較高的檢測(cè)精度。Metorex等廠商的產(chǎn)品)，但價(jià)格極其昂貴；國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的金屬探測(cè)器則是利用模擬電路進(jìn)行檢測(cè)和控制的，其電路復(fù)雜，探測(cè)靈敏度低，且整個(gè)系統(tǒng)易受外界環(huán)境如溫度、濕度、電焊等諸因素的干擾。適用于對(duì)郵件、行李、包裹及人體夾帶的傷害性金屬物品(如：刀具、槍械、武器部件、彈藥和金屬包裝的炸藥等)的檢測(cè)，可用于海關(guān)、機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭的安全檢查。1．2 金屬探測(cè)器的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)全球第一臺(tái)金屬探測(cè)器誕生于1960年，最初的金屬探測(cè)器主要應(yīng)用于工礦企業(yè)，其為檢查礦產(chǎn)純度和提高效益的得力幫手。一個(gè)產(chǎn)品的出現(xiàn)帶動(dòng)了一個(gè)行業(yè)的發(fā)展，于是安檢這個(gè)既陌生又熟悉的行業(yè)開始進(jìn)入市場(chǎng)。究其原因，大部分是因?yàn)楫a(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)導(dǎo)致相關(guān)質(zhì)量認(rèn)證書拿不到。但是，猶如其他電子類產(chǎn)品一樣，金屬探測(cè)器同樣出現(xiàn)了電路仿制、性能相同、功能繁多、華而不實(shí)的現(xiàn)象。在70年代，隨著航空業(yè)迅速發(fā)展，劫機(jī)和危險(xiǎn)事件的發(fā)生使航空及機(jī)場(chǎng)安全逐漸受到重視，于是在機(jī)場(chǎng)眾多設(shè)備中金屬探測(cè)門扮演著排查違禁物品的重要角色。發(fā)展到80年代，監(jiān)獄暴力案件呈直線上升趨勢(shì)，如何及早有效預(yù)防并阻止暴力案件發(fā)生成了監(jiān)獄管理工作中的重中之重，在依靠警員對(duì)囚犯加強(qiáng)管理的同時(shí)，金屬探測(cè)門再次成為了美國(guó)、英國(guó)、比利時(shí)等發(fā)達(dá)國(guó)家監(jiān)獄管理機(jī)構(gòu)必備的安檢設(shè)備，形成平均每300個(gè)囚犯便使用一臺(tái)金屬探測(cè)門應(yīng)用于安全檢查。進(jìn)入90年代，迅速升溫的電子制造業(yè)成了這個(gè)時(shí)代的寵兒，大型的電子公司為了減少產(chǎn)品流失、結(jié)束員工與公司之間的尷尬局面，陸續(xù)采用金屬探測(cè)門和手持式金屬探測(cè)器作為管理員工行為、減少產(chǎn)品流失的利刃，于是金屬探測(cè)器又有了它新的角色—產(chǎn)品防盜。無論是靈敏度、分辨率、探測(cè)精確度還是工作性能上都有了質(zhì)的飛躍。1．3 金屬探測(cè)器理論依據(jù)金屬探測(cè)器是采用線圈的電磁感應(yīng)原理來探測(cè)金屬的。對(duì)于緊密纏繞N匝的線圈，線圈中心軸線上一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度則為[5]： （12）由公式(1